為了確保所需的設備可用性，玻璃鋼層壓模型內飾儀表板四柱油壓機有必要定期檢查固體顆粒造成的污染程度，并監測非水潤滑劑中的水含量。敏感應用和組件通常根據其可容忍的含水量限值進行分類，單位為毫克/千克（mg / kg）或百萬分率（ppm）。

在實驗室中，該值通常通過Karl Fischer方法測量。結果是游離水和溶解水的總和。但是，如果水是免費的，水只會造成損害。溶解水不是問題。每種潤滑劑含有溶解的水。在不了解使用中的流體的溶解度（飽和度）的相應極限的情況下，不可能解釋卡爾費休法的結果。因此，使用適當的測量方法并確定水的溶解度的個別限制是實施現代維護策略的重要前提條件。

自由水及其后果
由于酯基流體的水解或二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）和磺酸鈣等添加劑的反應，游離水加速了油的降解。由這些反應產生的粘性物質可導致控制油系統中的閥門故障以及過濾器使用壽命的降低。結冰很少產生問題。然而，由于泵和閥內的空化，腐蝕和潤滑劑膜的負載能力降低，水導致磨損增加。滾子軸承的使用壽命已經受到相對低水污染的影響。忽略此問題可能導致高成本的嚴重損壞。

水基礎知識
液壓油和潤滑油中的水可以在所有三種物理條件下找到 - 固體，液體和氣體。氣體形式的水存在于聚集體的周圍空氣中，并且在各個工作流體內以溶解的形式存在。液體形式的水通常不應包含在潤滑劑中，因為由于前面提到的問題，它將導致運行成本的增加。

為了更好地了解物理條件從非臨界水蒸氣到有害水滴的變化，應該更詳細地研究最重要的法律。

濕度（相對濕度）
道爾頓定律解釋了天然氣的基本原理（圖1）。


空氣主要由氮和氧分子以及較少量的其他氣體和水分子組成。在封閉的房間內，這些部件會對墻壁造成局部壓力。P w是水的分壓。如果分子之間的距離與其直徑相比足夠大，并且如果沒有其他相互作用，則道爾頓定律適用。這意味著空氣的總壓力等于所有部件的分壓之和。如果飽和蒸氣壓（P WS）已經設定在空氣量內，在氣體中可以找到最大數量的水分子。如果水分子的數量增加，這將導致冷凝，即水滴或液體形式的水。實際上，相對濕度起著更重要的作用。圖2描述了這種關系。


飽和蒸氣壓
在某種液體表面上方的空氣層內，如果嵌入上面的空氣層，則會產生平衡的蒸氣壓。蒸汽壓的值取決于溫度和液體的類型。如果冷凝水平和蒸發水平平衡，則飽和蒸汽壓力限制占優勢。溫度升高導致飽和蒸氣壓顯著增加（圖3）。


水活動
水活度（a w）用作材料（液體或固體）中包含的游離水分子的量度。飽和蒸氣壓與水活度之間的數學關系如圖4所示。水活度定義為材料上方的水蒸汽壓力與純水上方的飽和蒸汽壓力的商。


相應材料/流體上方的水蒸汽壓力取決于材料的特性，例如基礎油類型和添加劑。水活度根據自由運動的水分子的實際含量而變化，并且用作與飽和極限相比的實際差值的量度。這意味著它可以在流體使用期間增加或減少，這取決于諸如添加劑的變化或老化產物的產生等因素。當涉及確定某種油類型的特定飽和曲線時，尤其必須觀察到這一方面。因此，飽和極限值和水含量（ppm）之間的數學關系將改變。此外，水活度（飽和度）基本上取決于溫度。除了氣體，

確定含水量的方法
有幾種方法可以確定含水量。這些可以基于是否測量溶解形式的水的含量或確定絕對水含量來區分，即除了測量溶解的水之外，還考慮了游離水。常用技術包括FTIR和Karl Fischer方法。在實踐中，還使用簡單的篩選試驗來粗略估計是否含有水。最常用的測試包括視覺評估，裂紋測試和振動器方法。

濕度/水分活度的測量
通常通過電傳感器測量相對濕度。對于潤滑劑，主要使用電容式濕度傳感器。圖5顯示了基本結構。


水蒸氣可滲透的電極用作樣品的接觸層。在涂有貴金屬的該電極下面，存在電介質，由此電特性根據相對濕度進行調節。它的對應物位于由玻璃或塑料制成的基底上方。其結構類似于平板電容器。由于可自由移動的水分子的擴散，水分的平衡設定。結果總是與介質的最大溶解度（飽和度）進行比較。

只有通過了解溶解度的極限和確定飽和曲線，才能計算出與ppm或mg / kg的絕對含水量的相關性（圖3）。可用傳感器的準確度在2％到5％之間。

用FTIR測定水分
FTIR基于以下事實：潤滑劑中單個分子的吸收取決于它們的典型連接。FTIR裝置將當前樣品的光譜與相應的新鮮油數據進行比較。被水污染的廢油樣品的光譜與新鮮樣品的不同之處在于其波數在3,650至3,150 cm-1之間的OH振蕩。通過該波數范圍內的譜帶強度或面積計算，可以根據比爾 - 朗伯定律確定含水量（圖6）。


如果由于潤滑劑含量的變化而使新鮮光譜變得改變，或者如果使用的潤滑劑與另一種類型混合，或者如果OH基團由于油降解而升高，則可能發生關于計算的水值的顯著差異。因此，在評估FTIR結果時，有必要考慮所有可能性，以避免錯誤的解釋。因此，最低限度為1,000 ppm似乎是合理的。當水滴不均勻時達到最大限度。應避免使用此方法用于飽和極限低于1,000 ppm的潤滑劑。

卡爾費休法測定水分
要精確確定潤滑油或液壓油中的含水量并不容易。有些物質需要滴定。根據Karl Fischer的庫侖滴定基于電化學方法。該設備由兩部分組成 - 卡爾費休滴定儀和集成烤箱。將一定量的油樣品填充到玻璃小瓶中并通過隔膜密封（圖7 ）。然后將玻璃小瓶放入烘箱中，并用插管刺穿隔膜。將氮氣倒入樣品中，然后倒入滴定容器中。由于加熱過程，油樣中的水蒸發（水蒸氣）。采用這種方法，只有被氮氣流吸收的水蒸氣被引入滴定容器。完全避免了添加劑引起的副作用。


不同流體類型的水飽和度
潤滑劑的飽和極限取決于材料的質量，例如基礎油類型，添加劑，污染或由于降解引起的組分。極限值相對于實際的游離水分子數變化。該參數在玻璃鋼層壓模型內飾儀表板四柱油壓機液壓油和潤滑油的使用壽命期間根據流體的變化而變化。當需要確定油特定飽和曲線時，這一方面尤其重要，因為新鮮產品的飽和極限和水的ppm值之間的數學關系可能在使用一段時間后發生變化。

關于機油，這通常意味著在相同溫度下的水溶性降低，因為添加劑被消耗并因此不再可用于結合水分子。對于大多數液壓流體和循環潤滑劑，由于老化產品的增加導致極性成分的數量增加，因此當使用流體時水溶性增加。反過來，它們可以結合額外的水分子。

在Oelcheck實驗室，分析了數百種具有不同添加劑包和各種粘度的油樣。通過庫侖卡爾費休法測定絕對含水量，同時通過水傳感器測定水活度（相對濕度）。排除過飽和樣品。在新鮮油樣品中，分析了來自各種組分的廢油樣品。圖8顯示了不同液壓油的一些典型飽和水平。由于改變添加劑包和不同的影響，可以看到窄范圍。圖9顯示了普通潤滑劑的極限值。



規格和限值
意識到玻璃鋼層壓模型內飾儀表板四柱油壓機液壓油和潤滑油中游離水造成的負面影響，一些制造商和標準組織已公布了關于允許含水量的指導方針和限值。表1和2顯示了合成和礦物油基流體的一些實例。



限值僅針對絕對含水量給出。實際上，必須證明沒有超過某些極限值。這導致濕度傳感器的值之間的相關性以百分比rH和絕對水含量（ppm或mg / kg）確定并保存為“校準”。到目前為止，最大相對濕度水平的標準僅由a表示。很少有過濾器和濕度傳感器制造商。

出于技術和經濟原因，通過指示相對濕度/水活度的最大水平來調整現有規格，指南和標準可能是有意義的。這將大大簡化濕度傳感器的使用，因為不需要確定飽和曲線，并且可以忽略數學相關性。

圖10顯示了基于測量值（相對濕度）使用濕度傳感器的合理極限值的說明。


請記住，水通常是潤滑劑污染的液體來源。測量和觀察相對濕度/水活度可以作為有害自由水可能發展的早期指標。為了評估風險并采取必要措施防止嚴重損壞，了解使用中液體的飽和度是有用的。因此，建議與飽和值相比，規定關于最大相對濕度的附加極限值。

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